Сухая градирня что это такое
Сухая градирня
Сухая градирня – это современный аппарат, предназначенный для охлаждения воды. По причине постоянного роста цен на электроэнергию, эффективным способом экономии средств становится включение в технологический процесс сухих градирен. Это оборудование может использоваться для охлаждения любых жидкостей, в частности воды.
Как построен процесс работы сухой градирни
Задача сухой градирни обеспечить охлаждение потоков воды, занятых в технологическом процессе на величину, равную 5-7 ˚С. Это достигается за счет того, что жидкость, подаваемая в теплообменное устройство, снижает свою температуру под воздействием воздушного потока, забираемого вентиляционной установкой из окружающей среды. Сборка теплообменника представляет собой набор медных трубок большой площади с ребристым профилем, покрытым алюминием. Охлажденная вода, минуя теплообменник, направляется по трубопроводам в зону технологического назначения.
Сухие градирни часто еще называют драйкулерами. Они заключены в стальной корпус, покрытый защищающей от коррозии эмалью. А для защиты труб от повреждений в процессе работы драйкулера, предусмотрены стальные ребра жесткости. Конструктивные особенности сухой градирни могут быть усовершенствованы по желанию заказчика. Вентиляторы могут иметь специальный регулятор, варьирующий скорость их вращения во время работы. Наличие защитной решетки помогает существенно понизить уровень шума.
Термодинамический предел драйкулера достигает 5 градусов Цельсия. В целях его увеличения (понизить температуру воды на выходе на пару градусов) сухие градирни можно оборудовать оросительной системой. Ее применяют в случаях, когда температура окружающего воздуха высока. Работу системы обеспечивает набор форсунок, разбрызгивающих воду на трубки теплообменного устройства. Испаряемая жидкость не только способствует понижению температуры воды, но и смывает грязь с теплообменного устройства.
Пример использования сухих градирен с чиллером
При помощи сухих градирен можно не только остужать жидкости. На многих предприятиях драйкулер с успехом включают в схему использования совместно с охладителем – чиллером. Это позволяет существенно экономить энергию. Жидкость направляется сначала в градирню, где происходит ее начальная фаза охлаждения, а затем уже поступает в теплообменное устройство чиллера. Там жидкость окончательно остывает до заданных значений температуры. Стоит отметить, что в ночное время, когда окружающий воздух достаточно прохладен, градирня сама может охладить воду до нужного значения. Работающий в паре с ней чиллер может автоматически отключаться, за счет этого достигается автоматический эффект и не тратится лишняя энергия.
Факторы, при которых рекомендуется выбирать сухую градирню
В чем выгода от установки сухой градирни?
Сухие градирни и адиабатические сухие градирни. Хладопроизводительность от 63 до 1220кВт.
Драйкулеры (сухие градирни) – что это такое, конструкция, сфера применения
Драйкулеры (Dry Cooler — сухой охладитель, или, как его ещё называют, сухая градирня) — это агрегаты, предназначенные для охлаждения теплоносителя за счёт окружающей среды. Они применяются в промышленности для охлаждения воды, которая в свою очередь охлаждает различное технологическое оборудование. Драйкулеры также нашли своё применение в системах вентиляции и кондиционирования — для сброса в окружающую среду тепла от чиллеров внутренней установки.
Конструкция и принцип работы драйкулера
Драйкулер состоит из трёх основных элементов — водо-воздушного теплообменника, вентилятора и корпуса, внутри которого этот теплообменник и вентилятор установлены. Корпус драйкулера часто бывает оснащён ножками для горизонтальной установки, или же охладитель устанавливается вертикально на кронштейнах без применения ножек.
В теплообменнике происходит охлаждение теплоносителя. Горячий поток поступает на вход драйкулера и проходит по змеевику, который обдувается наружным воздухом. Для улучшения теплообмена предусмотрен вентилятор, который делает этот обдув принудительным и более эффективным. Кроме того, на змеевик насажены рёбра, через которые отводится часть тепла теплоносителя. В среднем, за счёт применения рёбер, теплосъём возрастает на 30% и более. Охлаждённый теплоноситель выходит из драйкулера и направляется к чиллеру или иному оборудованию.
Отличия сухих градирен от мокрых градирен и выносных конденсаторов:
Сфера применения сухих охладителей
Сухие градирни применяются в двух основных схемах систем холодоснабжения:
Схема с чиллером с водяным охлаждением конденсатора представляет собой трехконтурную систему и работает следующим образом. Во внутреннем контуре циркулирует чистая вода, которая передаёт тепло от фанкойлов к испарителю чиллера. Далее следует фреоновый контур, который расположен полностью внутри чиллера. В нём тепло от испарителя передаётся к конденсатору.
Конденсатор, как было сказано выше, водяного охлаждения. Следовательно, третий контур — контур отвода тепла от конденсатора в окружающую среду. Обычно это гликолевый контур, так как он контактирует с наружным воздухом, который может иметь отрицательную температуру, следовательно, теплоноситель должен быть незамерзаемым. В третьем контуре теплоноситель нагревается в конденсаторе и за счёт наружного воздуха охлаждается в драйкулере.
На ряде объектов (центры обработки данных, кинотеатры, промышленные здания и другие) требуется охлаждение не только в теплое, но и в холодное время года. Однако зимой наружная температура ниже внутренней, поэтому появляется возможность охлаждать воздух в помещении напрямую за счёт холода наружного воздуха. И здесь также на помощь приходят драйкулеры.
Система холодоснабжения в зимнем режиме работает следующим образом. Теплоноситель циркулирует напрямую между фанкойлами и драйкулерами. Охлаждённый за счёт наружного воздуха теплоноситель поступает к фанкойлам и охлаждает воздух в помещении.
Важно понимать, что первая (схема с чиллером с водяным охлаждением конденсатора) и вторая (система холодоснабжения, работающая круглый год) схемы никак не связаны между собой. То есть во втором случае речь не идёт о зимнем режиме первой схемы. Круглогодичная система холодоснабжения в описанном виде применима как для чиллеров с водяным, так и с воздушным охлаждением конденсатора.
Ещё один важный момент — в круглогодичной системе холодоснабжения через фанкойлы циркулирует антифриз, значит, они (и драйкулеры) должны быть рассчитаны исходя из его физических свойств (вязкость, плотность, теплоёмкость). Эти свойства, как правило, хуже, чем у воды, что находит своё отражение при подборе моделей фанкойлов и драйкулеров.
Преимущества и недостатки драйкулеров
К преимуществам драйкулеров относят простоту конструкции, низкую стоимость, простой и понятный механизм работы, небольшую массу агрегатов и гибкость при их установке — они могут быть установлены горизонтально или вертикально как на кровле здания, так и на земле. При размещении на кровле ввиду малой массы они не требуют устройства сложной разгрузочной рамы, которая необходима при установке чиллеров.
Драйкулеры применяются в закрытых контурах, в которых циркулирует один и тот же заранее подготовленный теплоноситель. Этот фактор говорит о надёжности систем с драйкулерами — теплоноситель не подвержен внешним загрязнениям, практически не требуется подпитка системы.
Недостаток у сухих охладителей, пожалуй, один — они не способны охладить теплоноситель до температуры, которая ниже температуры окружающей среды. Более того, разница температур между охлажденным теплоносителем и наружным воздухом обычно составляет 4-10°С, то есть реально температура теплоносителя всегда выше температуры наружного воздуха.
В некоторых пределах с этим недостатком можно бороться, например, установив распылители воды в зоне всасывания драйкулера. Наружный воздух, испарив воду, охладится на несколько градусов и позволит понизить температуру теплдоносителя на выходе. Такой приём позволит оптимизировать работу системы холодоснабжения в летнее время и повысить её холодильный коэффициент на
Юрий Хомутский, технический редактор журнала «Мир Климата»
Что такое сухая градирня (драйкулер) и как она работает
Многие промышленные предприятия ежедневно используются большое количество технической воды, которая идет на охлаждение различных агрегатов и механизмов. Во время этого процесса вода значительно нагревается, а так как она все время циркулирует по замкнутому контуру, то возникает необходимость в ее охлаждении тоже. На очень крупных объектах вроде электростанций используются башенные градирни, а для небольших промышленных предприятий применяются сухие градирни, так же называемые драйкулерами. В этой статье мы расскажем о том, что собой представляет сухая градирня (драйкулер), по какому принципу она работает, и в чем заключаются особенности ее использования.
Что это такое драйкулер (сухая градирня)?
Драйкулер (dry cooler) представляет собой устройство для охлаждения жидкости, применяющееся как в современных системах кондиционирования, так и самостоятельно в различных сферах промышленности.
Конструкция сухой градирни традиционно включает в себя:
В определенных случаях вентиляторы дополнительно оснащаются регуляторами скорости вращения для более точного поддержания заданной температуры жидкости.
Где используются: область применения
Сухие градирни имеют довольно широкую область применения. В качестве сухих охладителей воды и других технологических жидкостей драйкулеры востребованы в пищевой, химической, перерабатывающей и других отраслях промышленности.
Кроме того, сухие градирни могут работать и в составе систем кондиционирования, например, для необходимого охлаждения контура конденсатора для водяных чиллеров.
Принцип работы
Принцип работы сухой градирни заключается в следующем: жидкость, которую нужно охладить, поступает в теплообменник. Продвигаясь по нему, жидкость постепенно охлаждается с помощью вентиляторов за счет обдува внешним воздухом.
Правила размещения и условия работы
Так как драйкулеру для охлаждения зачастую требуются большие объемы воздуха, устанавливать его следует так, чтобы не было никаких препятствий на пути входа и выхода воздуха из устройства.
Отзывы: плюсы и минусы
К основным преимуществам драйкулеров пользователи относят:
В то же время к слабым сторонам сухой градирни можно отнести невозможность охлаждения хладоносителя ниже температуры уличного воздуха. Таким образом, в летнее время года, когда от оборудования требуется максимально возможная производительность, эффективность работы драйкулера существенно снижается.
Кроме того, охладить жидкость ниже этой температуры такие устройства также не могут, что значительно ограничивает область их самостоятельного использования.
Сухие градирни: производители в России
«ГЮНТЕР»
Отличительными особенностями сухих градирен марки «Güntner» являются:
«THERMOKEY»
Особенностями драйкулеров марки «THERMOKEY» являются:
«REFRION»
Сухие градирни марки «REFRION» обладают следующими параметрами:
«TERRAFRIGO»
Градирни производства «TERRAFRIGO» отличаются следующими характеристиками:
Большой мощности
Драйкулеры большой мощности проектируются в индивидуальном порядке на основе одного или нескольких центробежных вентиляторов.
Стандартные модели при этом выпускаются, как правило, с вентиляторами осевого типа. В подавляющем большинстве случаев такое решение удовлетворяет требованиям предприятий и производств, испытывающих потребность в холодной технической воде, предназначенной для охлаждения или кондиционирования технологической аппаратуры.
Однако потребность в больших объемах воды или особой ее температуре вынуждает производителей прибегать к использованию центробежных или радиальных вентиляторов, способных нагнетать большее количество воздуха, что позволяет устройствам охлаждать воду гораздо быстрее и более эффективно.
Драйкулеры большой мощности позволяют заказчикам из холодных регионов полностью отказаться от дополнительного холодильного оборудования. В то же время в южных регионах такие устройства комбинируются с чиллерами, которые в автоматическом режиме берут на себя функцию охлаждения жидкости при повышении температуры вне помещения до +18 и выше градусов.
Установка сухих градирен: сколько стоит и список организаций
Стоимость монтажа сухих градирен зависит от множества параметров, в том числе от региона, мощности и габаритов оборудования, а также от его типа. Именно поэтому стоимость подобного рода услуг может колебаться от нескольких десятков тысяч до нескольких сотен тысяч рублей. Как правило, средняя стоимость установки драйкулеров начинается от 25 тысяч рублей.
Заказать монтаж сухих градирен можно, как правило, в компаниях-поставщиках оборудования, к которым относятся:
Сухая градирня: стоимость
Стоимость сухих градирен также зависит от множества факторов, особенно от масштабов производства, требуемой температуры и объемов. Именно поэтому окончательную стоимость необходимого оборудования можно назвать только после предварительного расчета всех имеющихся и требуемых параметров.
Поставка и продажа сухих градирен в России: где и у кого купить?
В Москве
В Москве продажей сухих градирен занимаются такие компании, как:
В Санкт-Петербурге
В Санкт-Петербурге приобрести сухие градирни можно в следующих организациях:
Таким образом, приобретение сухой градирни – весьма удачное решение, которое может принести предприятию существенную экономию за счет малого потребления электроэнергии. При этом драйкулеры отличаются компактными размерами, легкостью монтажа и надежностью эксплуатации. Большим преимуществом именно сухих градирен является циркуляция воды или другой жидкости в закрытом пространстве, что препятствует ее испарению. Вследствие этого отпадает необходимость в постоянной подпитке системы и появляется существенная экономия как водных, так и финансовых ресурсов.
Драйкулер (Dry-Cooler) это терморегулирующее устройство для охлаждения воды либо промежуточного теплоносителя. В русскоязычном сегменте интернета можно встретить другие названия этого полезного изобретения:
Все озвученные словосочетания являются синонимами, так как относятся к одному устройству.
Для того чтобы вам было проще определиться с выбором сухой градирни наиболее подходящей для ваших нужд, в этом обзоре будут освещены принцип работы драйкулера его строение и различные способы компоновки агрегатов.
Многие путают воздухоохлаждаемый чиллер с драйкулером. На первый взгляд приборы похожи и выполняют схожие функции, но это разные устройства. В воздушных теплообменниках чиллера конденсируясь, охлаждается фреон. Под внешне похожим оребренным радиатором чиллера, расположен компрессорный блок.
Сухая градирня устроена проще, подробнее о её особенностях и назначении читайте ниже.
Область применения сухих охладителей
Схем холодоснабжения с использованием сухого охладителя может быть две:
Первый способ подразумевает, что основную функцию охлаждения выполняет чиллер с водоохлаждаемым конденсатором. Избыточное тепло, от которого сбрасывается во внешнюю среду по средствам драйкулера. Для экономии электрической энергии в зимний период, чиллер через систему байпасов может отключаться от холодильного контура, а сухая градирня будет продолжать работать в режиме фрикулинга. Free Cooling в переводе с английского, естественное охлаждение.
Такие схемы хороши тем, что можно охладить теплоноситель значительно ниже температуры горячего летнего воздуха. Морозильные камеры, ледовые катки, холодильные склады, являются потребителями первого варианта применения.
Сухая градирня может использоваться самостоятельно.
Автономное применение охладителя востребовано там, где охлаждающей жидкости выходящей из теплообменника допустимо быть горячей. То есть температура поступающего в драйкулер теплоносителя должна на 10-20 °С превышать температуру окружающего атмосферного воздуха.
Потребителями подобного охлаждения становятся различные дизельные станции, термопласт автоматы, литейные производства и другие технологические процессы требующие удаления избытков тепла.
Типы сухих градирен
Чаще всего монтаж сухих охладителей производят на кровле зданий либо на специально подготовленных площадках. Чтобы установить необходимое количество охладителей порой не хватает свободного пространства.
Для компактности и удобства обслуживания разработаны три типа градирен:
Они отличаются между собой расположением оребренных радиаторов, вентиляторных блоков и подводящих патрубков, при этом назначение и схема работы у всех типов драйкулеров общие.
Принцип работы сухой градирни
Принцип действия драйкулера прост, но для лучшего понимания происходящего давайте разберемся с устройством прибора.
Основными элементами охладителя является:
Теплообменник это змеевик из медной трубки с большой площадью поверхности. Площадь теплообмена создается набором множества алюминиевых или стальных пластин. Теплообменник крепится на стальную раму, на него через демпфирующие пластины устанавливают блок с вентиляторами.
Охлаждаемая вода или гликолевый раствор, циркуляционным насосом подается в медную трубу змеевика. За счет большой поверхности, тепло от жидкости передается воздуху. Движение воздуха и отвод избыточной теплоты обеспечивает осевой вентилятор.
На производительность теплосъёма влияют три фактора, площадь оребрения, равномерность и скорость воздушного потока. Для равномерности обдува вентиляторный блок чаще всего устанавливают по ходу движения воздуха за теплообменником. Так как втягиваемый поток лучше распределяется между пластинами, чем воздух, нагнетаемый под давлением. В случаях когда температура охлаждающей жидкости превышает 60 °С, для предотвращения перегрева двигателей, вентиляторы устанавливают перед теплообменниками.
Скоростью воздушного потока управляет контроллер, который регулирует последовательным подключением вентиляторов либо скоростью их вращения. Таким образом удается снизить и без того малое потребление электроэнергии.
Достоинства и недостатки драйкулера
У драйкулера выделяют один недостаток, он охлаждает теплоноситель на 5-6 °С выше, относительно температуры окружающей среды. В жару с этим явлением справляются, распыляя воду перед теплообменным радиатором, это так называемое адиабатическое охлаждение. Принцип его действия заключается в теплоемкости фазового перехода воды в пар, как в традиционных градирнях испарительного типа. Такой способ позволяет поднять производительность драйкулера на 10-15%.
Достоинства сухой градирни:
Расчёт и подбор драйкулера
Оптимальный подбор драйкулера влияет на конечную стоимость оборудования, на качество охлаждения технологической воды и на потребляемую им электрическую мощность. Расчет в принципе не сложен, но требует учесть несколько важных параметров:
Для соблюдения всех требований, ответственные производители и продавцы драйкулеров, предлагают клиенту заполнить опросный лист. На основании этого документа специалист компании подбирает охладитель соответствующей мощности и характеристики.
Опираясь при выборе драйкулера только на мощностные показатели, потребитель рискует переплатить за оборудование либо получить не удовлетворительный результат охлаждения.
Подбирая для себя драйкулер, обращайтесь к специалистам.
Надеюсь, статья была Вам полезной. Спасибо, что дочитали её до конца.
Остались вопросы
Спасибо за обращение, мы обязательно перезвоним.
Применение и принцип работы сухих градирен
В промышленности постоянно возникает необходимость в охлаждении водных запасов. В связи с ростом стоимости электрической энергии – применение и принцип работы сухих градирен становится очень актуальным. Градирня (теплообменник) это оборудование, которое используется для охлаждения воды или другой жидкости, как в промышленности, так и в различных системах кондиционирования.
Сухая градирня: принцип работы
При помощи сухих градирен происходит охлаждение водных запасов, которые участвуют в технологическом процессе на 5-7 градусов по Цельсию. Принцип работы сухой градирни (драйкулера) очень прост: охлаждаемая жидкость подается в теплообменник, двигаясь по нему, она охлаждается потоком воздуха, который подается вентилятором из окружающей среды. Теплообменник состоит из множества медных трубок с алюминиевым оребрением, суммарная площадь которых довольно высока. Вентиляторы, нагнетая наружный воздух, обеспечивают теплообмен, в результате чего происходит охлаждение жидкости, которая затем по трубопроводу подается по назначению.
Для предотвращения повреждения труб в процессе работы, предусмотрены ребра жесткости, выполненные из стали. Корпус выполнен также из стали и покрыт эмалью для предотвращения и защиты от коррозии.
Охлаждаемая в драйкулере жидкость, может быть различной: например, вода для потребителей, разнообразные водные растворы для нужд промышленности.
Используемые вентиляторы, оборудованы защитными решетками и имеют низкий коэффициент шума. Для экономии электроэнергии, вентиляторы, подающие вентиляторы можно оснастить регулятором, который будет контролировать скорость вращения лопастей. При необходимости точно контролировать температуру воздуха на выходе также необходимо установить регулятор.
Наибольшая эффективность использования драйкулеров в районах, где низкая средняя температура окружающей среды. Следует отметить, что температура охлаждаемой в градирне воды будет на 5 градусов по Цельсию выше температуры окружающей на входе в теплообменник. Это так называемый термодинамический предел. Для получения температуры на выходе из охладителя на пару градусов ниже можно применить специальную систему орошения. Суть ее заключается в том, что при высоких градусах окружающего воздуха, форсунками подается вода на трубки теплообменника. Испаряясь, вода дополнительно охлаждает рабочую жидкость и одновременно очищает теплообменник от нежелательного загрязнения. Грязная жидкость попадает в специальный резервуар, который по мере загрязнения надо чистить.
Особенности размещения градирен
Традиционно градирни устанавливают под открытым небом, однако имеются модели, которые могут монтироваться внутри помещения, например, подвального, при условии подведения системы воздуховодов. Варианты установки также могут быть различными: как вертикальное, так и горизонтальное расположение. В условиях экономии полезной площади их располагают на крыше или на стене производственного здания.
Необходимо помнить, что для рациональной работы драйкулера, необходимы большие воздушные потоки, поэтому при установке необходимо это учитывать и обеспечить свободную подачу воздуха к вентиляторам.
При наружной установке охладителя, следует помнить, что при минусовых температурах возможно замерзание воды, которая используется. Для предотвращения этого, в холодное время года необходимо использовать гликоль.
Также возможно организация тандема драйкулера с чиллером, который выполняет роль охладителя. При этом необходимо чиллер установить внутри помещения, а градирню снаружи.
Условия, рекомендуемые при использовании сухих градирен
При применении и принципе работы сухой градирни необходимо правильно рассчитать параметры температур наружной среды в каждом сезоне. Это напрямую влияет на выбор мощности градирни и как следствие на качество ее работы.
Для эффективности, необходимо контролировать параметры, которые позволят применять ее с наибольшей эффективностью. Осуществлять контроль параметров возможно, с помощью:
В зимнее время при низких температурах обслуживание и эксплуатация градирен может усложниться из-за обледенения конструкции. Как правило, при снижении температуры от – 10 градусов по Цельсию начинается процесс обледенения, который может вызвать поломку системы. Для исключения данной ситуации необходимо уменьшить поток подаваемого воздуха. Это можно достичь за счет отключения вентилятора или за счет перевода его в режим работы на пониженных оборотах.
Если возникла необходимость в установке сухого теплообменника, то необходимо заранее рассчитать необходимую мощность, чтобы приобретенное оборудование справлялось с объемами, необходимыми для производства. Перед установкой учитывается множество параметров, и только квалифицированный специалист сможет правильно учесть все факторы, обуславливающие эффективность в каждом конкретном случае.
Область применения сухих градирен
За счет энергосбережения, простоты применения и принципов работы сухих градирен их широко используют в промышленности. В настоящее время многие производственные процессы требуют охлаждения водных запасов и других жидкостей. Поэтому установка драйкулера на предприятиях химической, пищевой, перерабатывающих отраслях существенно помогает снизить себестоимость готовой продукции, за счет рационализации затрат на производство.
Также они используются при производстве пластмасс, в стекольном производстве, машиностроении, деревообрабатывающей промышленности. Достойное место занимают в технологических процессах атомных и тепловых электрических станций. Незаменимы они при охлаждении конденсаторов и электрогенераторов.
Драйкулеры применяются на производствах, где надо избавиться от избыточного тепла, где существует разница в температурах воды и окружающей среды.
Немаловажным является то, что как такового нет испарения воды, так как теплоотдача происходит в трубках устройства с тепловым обменом. Из этого следует, что влажность в помещении (если охладитель установлен в здании) не будет повышаться. Также, за счет замкнутого цикла устройства теплового обмена, не загрязняется атмосферная среда (если охладитель установлен на площадке возле производственного здания). Последний факт имеет огромное значение для предприятий, т.к. требуется соблюдение санитарно-гигиенических норм.
Сухие градирни: преимущества и недостатки применения
Наличие неоспоримых выгод при применении драйкулеров объясняет их массовое использование. Рассмотрим основные преимущества использования охладителей.
К недостаткам драйкулеров относится невозможность охлаждения рабочего вещества до состояния ниже температуры окружающей среды. Из-за этого фактора область их использования несколько ниже. В летний период, при повышенных температурах, эффективность снижается.